Потерянное вещество Вселенной, человеческий кишечник крыс и большой телескоп. Новости на QWERTY.
[музыка] Я рад приветствовать вас на канале QWERTY. Меня зовут Владимир, и это выпуск самых важных новостей науки прошедшей неделе. В этом ролике: загадка потерянного вещества вселенной, человеческий кишечник внутри крыс, самый большой радиотелескоп на планете, яд скорпионов на все случаи жизни и многое другое. Все ссылки, конечно же, в описании. Не будем терять времени.
Благородное донорство внутренних органов свиней в пользу человека уже давно не вызывает удивление. А вот выращивание человеческого кишечника внутри самых настоящих крыс — и это, мягко говоря, новость. Однако научная мысль ученых из Бостона была опубликована, в ней чурками некий шанс. Ученые взяли кусочек тощей кишки крысы, и я не оговорился, эта часть тонкого кишечника, и убрали из него все, что напоминало крысиные клетки, оставив лишь межклеточный каркас. Такая сеточка, в которую затем подсаживают нужные клетки, называется scaffold, и в принципе она может быть создана из нано-материалов. Главное — обеспечить взаимодействие между клетками и последующие биоразложения.
Но затем на базе такого said-то был создан фрагмент кишечника человека. Впоследствии участвовали стволовые клетки, из которых сформировался кишечной эпителий, а для кровеносных сосудов взяли клетки эндотелия. Как раз для них были оставлены русло прежних карсений их артерий и вен. Но выстрогать Буратино — это одно, а научить его ухаживать за Мальвиной — другое. Проверку кишечника проводили и вне живого организма, и внутри. Нужно было, чтобы питательные вещества, которые пропускали по самой трубке, попадали в кровеносные сосуды. Вне организма жирные кислоты всасывались на ура, а вот глюкоза — только наполовину.
А после имплантации кишечника крысе и соединения кровеносных сосудов с кровеносной системой героини глюкоза отлично поступала из кишечника в кровь. Окрыленные успехами ученые заявили, что кишечник функционален и можно вырастить трансплантант нормальных человеческих размеров. Означает ли это, что они начнут с того, что вырастут крыс до полутора метров — не сообщается.
В июле прошлого года в Китае был построен самый большой на планете 500-метровый радиотелескоп с заполненной апертурой и Fest, то есть вся его поверхность заполнена ячейками отражателя. До этого титул самого-самого носил его собрат в Аресибо — 305-метровый радиотелескоп, и это не считая 600-метрового радиотелескопа в Карачаево-Черкессии, но у него незаполненная апертура.
И вот наш китайский друг совершил свое первое открытие. Он обнаружил два новых пульсара. До 180 миллионов долларов и нервы 9000 переселенных людей из провинции Гуанчжоу наконец оправдались. Два совершенно новых объекта с кодовыми названиями F1 и F2 были зафиксированы в августе, а подтверждение пришло из австралийской обсерватории в сентябре. Эти пульсары находятся достаточно близко от нас — 16,000 и 4,000 световых лет, обращаются с умопомрачительной по человеческим меркам скоростью — один оборот за одну целую 80-х и за 0,6 секунды соответственно.
По звездным меркам это так себе, потому что существуют пульсары, которые делают 600 оборотов в секунду. Представьте, какая должна быть гравитация на поверхности такого пульсара, чтобы его не разорвало на части. Ведь считается, что пульсары — это бешено вращающиеся нейтронные звезды, которые являются источниками различных видов излучений, которые доходят до Земли в виде импульсов.
Fest нацелен на слежение и поиск таких волчков, изучение темной материи, межзвездного газа и еще множество задач. Но что же с почином? Дел и вправду не в проворот. Говорят, что Festу предстоит удвоить количество известных пульсаров.
Часто компании, которые занимаются техническими разработками, имеют несколько инженерных центров, располагающихся на расстоянии друг от друга и связывающихся с помощью видеоконференций. NVIDIA разработала еще один способ взаимодействия с помощью виртуальной реальности. Новая система называется Холодок. Она имитирует физику реального мира, детализировано отображает трехмерные объекты как существующие, так и находящиеся в те об остальном.
И NVIDIA пока скромно умалчивает плюсы от применения этой системы громаде. А она позволяет значительно сэкономить на прототипировании и моделировании, так как эти процессы будут проходить не в реальности, а в виртуальности. Проводить обучение операторов промышленных роботов, проводить испытания нового программного обеспечения. Соответственно, все это поможет сократить время на серийных запуск продукции, а также можно моделировать различные чипы и нештатные ситуации и многое-многое другое.
Между тем, NVIDIA не единственное, кто додумался до разработки виртуальности. Ей на пятки наступает компания Worldwide, которая приступила к испытаниям системы виртуальной реальности Скофилд. В конце прошлого года она также предназначена для совместных технических совещаний и позволяет загрузить трехмерную модель объекта. Но и для кучи всякие там одном Acrobat Reader или Power Point. Бета-тестирование такого Cyberspace идет полным ходом, и заявку может оставить практически любая компания.
Как в том анекдоте с двумя титановыми шарами, ученый один из них потерял. Причем под титановыми шарами я подразумеваю вещество вселенной, из которого состоим все мы с вами: звезды, котики, космическая пыль. Его примерно 5 процентов от всего вещества вселенной, и она называется барионы. Остальные примерно 27 процентов принадлежат темной материи, а еще порядка 68 процентов — темной энергии. Это известно из анализа реликтового излучения, но есть одна проблема: барионного вещества должно быть в два раза больше.
Современные ученые считают, что вселенная включает в себя сложную структуру — решетку сгустков перемычек темной материи, на которых расположены как древесные почки галактики. Вдоль космической сети могут находиться огромное скопление ионизированного рассеянного, очень горячего газа, и они должны рентгеновски излучать. Вообще такое излучение хиловато для рентгеновских телескопов, но Хаббл умудрился засечь и его в ультрафиолетовом диапазоне. Это открытие и современные космологические представления помогают найти 70 процентов пропавшего межзвездного вещества.
А вот дальше надо искать. Отправная точка нашего исследования — все то же реликтовое излучение, меняясь с момента возникновения вселенной, и благодаря ее расширению сейчас реликтовый фон представлен в радиодиапазоне и ощущается несколько градусов выше абсолютного нуля. И если его фотоны сталкиваются с горячими электронами межзвездного газа, они получают энергию, а это ведет к сокращению длины волны. Гуглить по запросу "эффект Синяева-Зельдовича". Эффекта, конечно, кот наплакал — 1 на 10 миллионов, но ученые обратились к словно все CAМA архиву наблюдений за сотнями миллионов галактик.
Отобрали те из них, которые расположены на одинаковом удалении от нас — примерно миллион, произвели расчеты и нашли недостающие 30 процентов горячего разреженного межзвездного вещества вдоль космической сети. То есть космическая сеть оказалась плотнее, чем считалось раньше.
На сегодняшний день ученые используют два типа стволовых клеток: эмбриональные и плюрипотентные. Из них можно получить практически все что угодно: костный мозг, жировую ткань, мышечную ткань. Но только нельзя получить к лепке и плаценты. Для этого медики используют глаз тациту, которая формируется после 100 делений оплодотворенной клетки. Чтобы получить клетки, сохраняющие свойства, так называемого "то типа тент насти", то есть возможностью развиться абсолютно в любую клетку зародыши.
Ученые решили пойти другим путем. Они взяли оплодотворенные клетки мышей, которые успели поделиться всего от 4 до 8 раз, подавили все химические сигналы, управляющие развитием зародыша и таким образом получили стволовые клетки с расширенной патентностью, которые продолжают делиться, сохраняя те же свойства, что и клетки на четвертом, восьмом этапе деления. Оно сладкое.
Ученые смогли обратить эмбриональные и плюрипотентные клетки в состоянии стволовых клеток с расширенной патентностью. Куда их можно применить? Такие клетки могут использоваться и для формирования будущего организма, и для формирования плаценты и желточного мешка. И, кстати, желточный мешок — это не элемент птичьего яйца, а вполне себе детали для эмбрионального развития человека. Так что впереди новые возможности для регенеративной медицины и для лечения пороков развития эмбрионов и выкидышей.
Яд скорпионов представляет собой смесь специальных белков, атакующих нервную систему и нарушающих работу критически важных белков у жертвы. Различают три типа токсинов: эффективные против насекомых, на которые скорпионы охотятся, против млекопитающих, от которых скорпионы защищаются, и универсальный, работающий против и тех и других.
Но как выяснили ученые из университета Джеймса Кука, скорпионы, прямо как ассасины, могут готовить специальный вид яда против определенной жертвы или врага. То есть состав яда может меняться в зависимости от текущих нужд скорпиона. Ученые поймали несколько скорпионов и разделили их на три группы. С первой группе скорпионам скармливали живых кузнечиков, имитируя условия охоты. Во второй группе скорпионам давали мертвых кузнечиков, ничего не имитируя — это была контрольная группа, а третью группу вообще запугали чучелами мышей, имитируя условия защиты.
Через шесть недель ученые собрали яд и проанализировали его состав. И действительно, в яде скорпионов, которые сталкивались с необходимостью защищаться, оказалось больше токсинов против млекопитающих, ну а охотники изобиловали ядами против насекомых. К сожалению, скорпионы не могут, как роге или разбойники из РПП, поделать такую настройку непосредственно перед нападением. Сварить яд, скорее, длительное воздействие определенных условий окружающей среды ведет к соответствующей адаптации скорпионов.
Знакомьтесь, это электрон — элементарная частица, то есть такая, которую нельзя разложить на составные части, обладающие отрицательным зарядом. В нашем представлении электрон выглядит как шарик, скорее всего, по аналогии с планетами, которые весьма шарообразны. Однако среди карликовых планет встречается, например, Хумение, которое выглядит как веретено. Так идеальная или форма у электрона, если форма электрона отличается от шара, тот должен возникать электрический дипольный момент, величина которого показывает отклонение заряда от центра.
Измерение этой величины очень важно для физиков, работающих над стандартной моделью, и они использовали для этого метод вращающихся пучков нейтральных атомов и молекул. Полученная точность давала значение 10 в минус двадцать девятой степени зарядов электрона на сантиметр. Американские физики пошли иным путем и поймали, и он в таре Дагно, и о новой ловушке. В такой ловушке, благодаря подбору увеличенных и скорости вращения электрических и магнитных полей, он удерживается чрезвычайно долгое по меркам микромира, конечно же, время — целых 700 миллисекунд, и за это время можно проделать более тысячи измерений дипольного момента.
Разница между магнитными уровнями вращающегося иона показала, что искомое значение дипольного момента опять же 10 в минус 29 заряда электрона на сантиметр почти ноль, причем с очень приемлемой погрешностью. Статья в Physical Review на час утверждает, что точность в дальнейшем можно повысить еще. Получается, что прежние расчеты подтверждены. Важно то, что запас точности может подвести ученых к подтверждению, ну или опровержению теории суперсимметрии, которая пристроилась рядышком со стандартной моделью.
Поэтому есть ли на самом деле у фотона суперпартнер — фатина, мы узнаем чуточку позже. Ну что ж, на этом сегодня все. Если вам понравилось, ставьте лайк, не понравилось — расскажите своим друзьям почему, и в любом случае подписывайтесь на QWERTY, чтобы не пропустить новых роликов. И нажмите на колокольчик. Спасибо вам за просмотр и до скорых встреч. Пока. [музыка]